“闽东渔61745/61746”船艉部振动问题的解决

“闽东渔61745/61746”船艉部振动问题的解决

肖成立

肖成立辽宁省大连海洋渔业集团公司116000

摘要研究解决船舶的振动问题是自20世纪以来逐渐发展起来的在海洋工程结构设计中的关键技术。过去、船舶的设计阶段极少考虑船体的振动因素，往往在船舶使用时发现振动后再去分析解决振动问题；现代船舶设计机构已在设计阶段就将振动因素列入设计阶段考虑的一个重要部分。在船厂多年的修船生产过程中、也数次遇到过船体的振动问题；根据振动的原因不同、具体问题具体分析，使问题得到较好解决。本文是简要阐述对“闽东渔61745/61746”船艉部振动问题的解决。

关键词船舶振动导管

1．国内外技术水准及公司现状

研究解决船舶的振动问题是自20世纪以来逐渐发展起来的在海洋工程结构设计中的关键技术。这里所说的振动是指有害振动；船舶的有害振动是指能造成船体结构损伤、降低船舶主机寿命、增大尾轴系磨损、对船上工作人员带来极度不适的振动。

过去、船舶的设计阶段极少考虑船体的振动因素，往往在船舶使用时发现振动后再去分析解决振动问题；现代船舶设计机构已在设计阶段就将振动因素列入设计阶段考虑的一个重要部分；计算机技术的应用使振动的预防计算研究得到扩展和深入。为了预防和减小振动必要时变更船体布局、改变设备布置、尤其是对主机的选用和螺旋桨的设计有了更高要求。

研究表明船舶的振动源主要来源于以下几个方面：发动机的不平衡力矩与船体本身频率的共振；螺旋桨的运动激励传递造成船体全部或局部的振动；艉部型线不合理造成水流对船体的击打等。

尽管防振研究受到极大重视，但仍有船舶设计部门因振动计算工作量庞大，或因自身条件限制而无法对所设计的船舶进行全面的系统预防计算；因此投入运营的船舶出现不良振动的现象仍时有发生。

在船厂多年的修船生产过程中、也数次遇到过船体的振动问题；根据振动的原因不同、具体问题具体分析，使问题得到较好解决。

2。主要研究内容与成果

2.1关键技术及其解决措施

2.1.1闽东渔61745/61746船体振动问题描述：

主尺度：总长44.18m，型宽7.1m，型深3.75m，主机CW6200ZC-21、396KW、750r/min，齿轮箱HCT1100、5.6:1。

该船为速冻冷藏拖网渔船；2010年在南方某船厂建成交付使用，自使用起就存在振动问题，为此船东带着这个问题来厂解决。按照船东所述，自挂摆开始尾部即开始出现异常振动；随着转速的提高振动也随之加大、当转速超420转每分钟后振动有所趋缓。振动范围自机舱至尾部，这种异常的振动和噪音使机舱内的工作人员难以忍受；除此之外，该对船与其它主尺度船型相似、主机型号及螺旋桨匹配布置相近的渔船相比，航速也显劣势。

上坞后发现尾部有以下几点问题：导管螺旋桨的桨叶叶稍都有明显变形，对应的导管内壁有划痕；导管的焊缝有多处开裂；船体尾部型线明显臃肿，特别是艉轴线以上导管入水口前方的船体型线尤为严重。

2.1.2原因分析

目前，在各地群众渔业中所用的渔船有相当的数量不论是主尺度、总体布置、推进系统、机舱布置以及作业方式都与闽东渔极为相似。因此、可以在这些船中找出使用反响良好的船估且作一对比；比较后发现差别明显的在于尾部水线下的型线，从闽东渔水线下#4-#8肋位间外形收拢过于突然，尤其在轴线以上导管进水对应区域特别突出；

鉴于前述因素，确定闽东渔的船体振动成因如下：导管入水区轴线以下入水的伴流是正常的、轴线以上部分入水角过大伴流恶化；当螺旋桨桨叶在轴线下运转时工况较为稳定，而运行到轴线上方时工况明显不良；这种周期的不均衡受力造成螺旋桨振动，振动传递到船体及导流管。当桨叶和导管振幅达到一定程度时，桨叶与导管内壁产生磨擦碰撞，这就导致桨叶末端的变形和导管划痕及焊缝的开裂。

2.1.3改进方案

确定了振动的原因、那么降低和消除振动的方法就很明确；就是改善导管入水和出水的伴流状况。我们通过以下方法实现这个目的：

（1）改善艉部船体线型：以改善艉部型线顺畅过渡为前提，综合考虑降低改造工程量、降低施工难度、不更改机舱设备布置，自#20肋位至尾水线下船体线型修正。

（2）为保证连续的光顺，对铸钢的尾柱局部剖面形状进行了修改。

（3）舵叶上端面增加导流板。

2.2经检测使用、主要技术指标达标情况

改造完成后闽东渔61745/61746船分别进行了航行试验，结果表明不良振动消除，航速有略微提升；船东对改造结果非常满意。

3。总结

通过对本次“闽东渔61745/61746”船艉部振动问题的解决，使本厂对解决船舶振动问题的技术能力得到了进一步的提升和完善，对于以后再次解决类似问题打下了良好的理论和实践基础，本次所进行的改造还取得了不错的经济效益和社会效益，提高船舶的螺旋桨和导流管寿命、船舶使用经济性有了提高、工作人员的作业环境得到改善。

参考文献

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【2】翁长俭.船舶检验[M]武汉:武汉交通科技大学.1996

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【5】刁玉峰.船体生产设计[M].北京：人民交通出版社.2002